一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)于一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，所述隔震臺座包括臺座上盤、臺座中盤和臺座下盤；所述臺座下盤包括臺座底板，所述臺座底板上四周分別設(shè)置水平碟簧裝置，所述臺座中盤包括四周的豎向轉(zhuǎn)換斜板，所述臺座上盤包括中空臺座頂板，所述中空臺座頂板中空處設(shè)置能夠轉(zhuǎn)動的上部空心半球，所述臺座中盤的豎向轉(zhuǎn)換斜板，通過四個方向上的所述豎向轉(zhuǎn)換斜板兩端分別與四個方向的所述水平碟簧裝置及所述中空臺座頂盤四周相應(yīng)的軸連接，構(gòu)成所述隔震臺座，所述隔震臺座能夠解決空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)豎向和水平向同時減隔震的問題，最大限度地將地震作用向被保護的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的傳遞路徑“切斷”或削弱，達到降低地震輸入能量以保護被隔震網(wǎng)架的目的。
【專利說明】一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)防震領(lǐng)域，特別是涉及一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座。

【背景技術(shù)】
[0002]中國處于地震多發(fā)區(qū)，是世界上受到地震危害最為嚴重的國家之一。作為一種自然災(zāi)害，地震給人類的生命及財產(chǎn)安全帶來了極大的威脅，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，地震所造成的損失越來越嚴重。地震是由于地殼巖層處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)中，隨著地殼的不斷變化，地應(yīng)力的作用超過某處巖層的極限強度時，巖層就會發(fā)生突然的斷裂和錯動，從而引起震動，并以彈性波的形式傳到地表，引起地表附近的具有一定質(zhì)量的物體產(chǎn)生慣性力，當物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時，物體發(fā)生破壞。而通過對物體設(shè)置一定的隔震耗能裝置可以有效的降低作用于物體的慣性力，減小地震作用下物體的損傷和反應(yīng)，將地震可能帶來的破壞作用顯著降低。
[0003]傳統(tǒng)隔震臺座一般分為兩類，一類是通過隔震層的設(shè)置來延長物體的自振周期，降低上部物體的地震反應(yīng)；另一類是通過在結(jié)構(gòu)的支座處設(shè)置耗能裝置，從而在地震發(fā)生時通過此裝置消耗地震對結(jié)構(gòu)輸入的能量，從而減少地震能量對上部結(jié)構(gòu)的作用。目前上述兩種減隔振方式所采取的隔震措施都是以減小水平地震作用為目標，以此為減隔振目標所設(shè)計的支座也僅能夠滿足水平隔振的需要。但實際震害表明，豎向地震對物體的影響是不可忽視的，在某些情況下，其作用會超過水平地震作用。傳統(tǒng)隔震臺座一般都是針對水平方向進行隔震，這使得傳統(tǒng)隔震臺座一方面不滿足豎向隔震的要求，另一方面，在某些情況下，還會對豎向地震作用產(chǎn)生放大作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)豎向和水平向同時減隔震的問題，最大限度地將地震作用向被保護的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的傳遞路徑“切斷”或削弱，達到降低地震輸入能量以保護被隔震網(wǎng)架的目的。
[0005]為達上述目的，本發(fā)明提供一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，所述隔震臺座包括臺座上盤、臺座中盤和臺座下盤；
[0006]所述臺座下盤包括臺座底板，所述臺座底板四周上緣外端分別設(shè)有水平碟簧邊部固定板，所述臺座底板上內(nèi)端位于所述水平碟簧邊部固定板兩側(cè)分別固定有滑動軌道板，所述滑動軌道板上設(shè)有半空心滑動軌道，所述水平碟簧邊部固定板兩側(cè)的所述滑動軌道板半空心滑動軌道之間為水平碟簧端部滑動槽，所述水平碟簧端部滑動槽能夠在所述半空心滑動軌道內(nèi)滑動，所述臺座底板上位于所述水平碟簧端部滑動槽內(nèi)側(cè)設(shè)有水平碟簧中部固定板，所述水平碟簧邊部固定板與所述水平碟簧端部滑動槽之間以及所述水平碟簧端部滑動槽與所述水平碟簧中部固定板之間連接有水平碟簧；
[0007]所述臺座中盤包括四周的豎向轉(zhuǎn)換斜板，所述豎向轉(zhuǎn)換斜板上端為頂部空心鋼管，下端為底部滑動軸；
[0008]所述臺座上盤包括中空臺座頂板，所述中空臺座頂板四周下緣分別設(shè)有豎向板，所述豎向板上兩端分別設(shè)有轉(zhuǎn)動軸固定耳板，兩個所述轉(zhuǎn)動軸固定耳板之間設(shè)有內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸，四個所述豎向板內(nèi)部設(shè)有球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座，所述球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座與球鉸端部圓板下方的球鉸連接軸連接，所述球鉸端部圓板上方為球鉸連接耳板，所述中空臺座頂板中空處上部空心半球通過內(nèi)部的上部空心半球內(nèi)置軸樞設(shè)于所述球鉸連接耳板內(nèi)且所述上部空心半球頂面高出所述中空臺座頂板；
[0009]所述臺座中盤四個方向上的所述豎向轉(zhuǎn)換斜板底部滑動軸相對應(yīng)的內(nèi)傾斜樞設(shè)于所述臺座下盤四個方向上的所述水平碟簧端部滑動槽內(nèi)，所述臺座上盤四個方向上的所述內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸相對應(yīng)的樞設(shè)于所述臺座中盤四個方向上的所述豎向轉(zhuǎn)換斜板頂部空心鋼管內(nèi)。
[0010]其中每個方向上的所述水平碟簧邊部固定板與所述水平碟簧端部滑動槽之間以及每個方向上的所述水平碟簧端部滑動槽與所述水平碟簧中部固定板之間的水平碟簧分別為3個。
[0011]其中所述滑動軌道板的半空心滑動軌道內(nèi)設(shè)有阻尼器，所述阻尼器一端連接所述滑動軌道板半空心滑動軌道前端內(nèi)壁，另一端連接所述水平碟簧端部滑動槽。
[0012]其中所述滑動軌道板的半空心滑動軌道內(nèi)設(shè)有阻尼器，所述阻尼器一端連接所述滑動軌道板半空心滑動軌道后端內(nèi)壁，另一端連接所述水平碟簧端部滑動槽。
[0013]其中所述水平碟簧邊部固定板焊接于所述臺座底板上。
[0014]其中所述滑動軌道板焊接于所述臺座底板上。
[0015]其中所述水平碟簧中部固定板焊接于所述臺座底板上。
[0016]其中所述豎向板焊接于所述中空臺座頂板四周。
[0017]其中所述轉(zhuǎn)動軸固定耳板焊接于所述豎向板兩端。
[0018]其中每個所述水平碟簧邊部固定板與兩側(cè)的所述滑動軌道板及內(nèi)側(cè)的所述水平碟簧中部固定板構(gòu)成相接的四邊形。
[0019]本發(fā)明隔震臺座與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術(shù)效果:
[0020]本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座解決了在降低豎向地震作用的同時實現(xiàn)水平隔震的問題，同時通過阻尼裝置削弱三向地震動輸入能量，達到了對必須實現(xiàn)豎向和水平向同時減隔震的結(jié)構(gòu)提供隔震保護的目的，此外，頂部球節(jié)點設(shè)置的轉(zhuǎn)動裝置可以有效滿足地震作用下轉(zhuǎn)動的需要。
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的隔震臺座作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座的軸測圖；
[0023]圖2為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座正視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座俯視圖；
[0025]圖4為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座下盤軸測圖；
[0026]圖5為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座下盤俯視圖；
[0027]圖6為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座中盤軸測圖；
[0028]圖7為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座中盤轉(zhuǎn)換斜板軸測圖；
[0029]圖8為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座上盤彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座；
[0030]圖9為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座上盤彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座斜視圖；
[0031]圖10為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座上盤連接耳板；
[0032]圖11為本發(fā)明導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座上盤半球及內(nèi)部轉(zhuǎn)軸。
[0033]附圖標記說明:1-臺座底板；2_水平碟簧邊部固定板；3_水平碟簧中部固定板；4-滑動軌道板；5_水平碟簧端部滑動槽；6_水平碟簧；7_阻尼器；8_底部滑動軸；9-豎向轉(zhuǎn)換斜板；10_頂部空心鋼管；11_轉(zhuǎn)動軸固定耳板；12_豎向板；13_中空臺座頂板；14_內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸；15_上部空心半球；16_球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座；17_球鉸連接軸；18-球鉸端部圓板；19_球鉸連接耳板；20_上部空心半球內(nèi)置軸。

【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
[0035]如圖1-11所示，本發(fā)明一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，所述隔震臺座包括臺座上盤、臺座中盤和臺座下盤；所述臺座下盤包括臺座底板1，臺座底板I四周上緣端部分別焊接有水平碟簧邊部固定板2，水平碟簧邊部固定板2兩側(cè)分別焊接有滑動軌道板4，滑動軌道板4上設(shè)有半空心滑動軌道，水平碟簧邊部固定板2兩側(cè)的滑動軌道板4的半空心滑動軌道之間滑動連接有水平碟簧端部滑動槽5，使得水平碟簧端部滑動槽5能夠在所述半空心滑動軌道內(nèi)滑動，臺座底板I上位于水平碟簧端部滑動槽5內(nèi)側(cè)設(shè)有水平碟簧中部固定板3，每個水平碟簧邊部固定板2、其內(nèi)部的水平碟簧中部固定板3及其兩側(cè)的滑動軌道板4構(gòu)成一個相接的四邊形，每個水平碟簧邊部固定板2與水平碟簧端部滑動槽5之間以及每個水平碟簧端部滑動槽5與水平碟簧中部固定板3之間分別連接有3個水平碟簧6，阻尼器7位于滑動軌道板4的半空心滑動軌道內(nèi)，一端與半空心滑動軌道連接，另一端與水平碟簧端滑動槽5連接；所述臺座中盤為豎向轉(zhuǎn)換斜板9，豎向轉(zhuǎn)換斜板9上端為頂部空心鋼管10，下端為底部滑動軸8 ;所述臺座上盤包括中空臺座頂板13，中空臺座頂板13四周下緣分別焊接有豎向板12，每個豎向板12上兩端分別焊接有轉(zhuǎn)動軸固定耳板11，每兩個轉(zhuǎn)動軸固定耳板11之間設(shè)有內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸14，四個豎向板12內(nèi)部連接構(gòu)成一個球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座16，球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座16與球鉸端部圓板18下方的球鉸連接軸17連接，球鉸端部圓板18上方為球鉸連接耳板19，中空臺座頂板13中空處上部空心半球15通過內(nèi)部的上部空心半球內(nèi)置軸20樞設(shè)于球鉸連接耳板19內(nèi)且上部空心半球15頂面高出中空臺座頂板13并置于中空臺座頂板13內(nèi)；所述臺座中盤的豎向轉(zhuǎn)換斜板9底部滑動軸8樞設(shè)于所述臺座下盤的水平碟簧端部滑動槽5內(nèi)，所述臺座上盤內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸14樞設(shè)于所述臺座中盤的豎向轉(zhuǎn)換斜板9的頂部空心鋼管10內(nèi)，構(gòu)成所述隔震臺座。
[0036]安裝時，將臺座底板I與水平邊部碟簧固定板2通過焊接連接，水平碟簧6與水平碟簧端部滑動槽5連接，在水平碟簧端部滑動槽5內(nèi)安裝豎向轉(zhuǎn)換板9的底部滑動軸8及豎向轉(zhuǎn)換斜板9，同時安裝與水平碟簧6連接的中部固定板3，在此基礎(chǔ)上安裝與底部滑動軸8連接的滑動軌道板4，上述裝置共同組成了臺座下盤。在所述臺座上盤頂板13上焊接與之連接的豎向板12，在豎向板12上焊接轉(zhuǎn)動軸14固定耳板11，同時在豎向板12內(nèi)部焊接連接球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座16，在與球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座16通過球鉸連接軸17連接球鉸端部圓板18，球鉸端部圓板18上部為球鉸連接耳板19，將頂部空心半球內(nèi)置的上部空心半球內(nèi)置軸20從上部球鉸連接耳板19中穿入，然后與上部空心半球15連接，從而完成臺座上盤的組裝。連接完成后將內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸14從與豎向轉(zhuǎn)換斜板9連接的頂部空心鋼管10穿入后與轉(zhuǎn)動軸固定耳板11連接，并將豎向轉(zhuǎn)換斜板9底端底部滑動軸8置于水平碟簧端部滑動槽5內(nèi)，從而完成臺座中盤的安裝。
[0037]網(wǎng)架下弦桿可直接與臺座上部空心半球15連接，非地震狀態(tài)時豎向荷載通過豎向轉(zhuǎn)換斜板9轉(zhuǎn)換成水平荷載，水平荷載使碟簧中部端部滑動槽5向水平邊部碟簧固定板2方向滑動，使得靠近水平邊部碟簧固定板2方向的水平碟簧6產(chǎn)生壓縮變形。地震發(fā)生時，水平向產(chǎn)生的地震動將使靠近水平邊部碟簧固定板2方向的水平碟簧6產(chǎn)生往復(fù)振動從而進入隔震工作狀態(tài)，削弱水平地震動向上部結(jié)構(gòu)的傳遞，同時阻尼裝置7也耗散一定的地震輸入能量，從而更顯著的降低地震動向上部結(jié)構(gòu)傳遞；豎向地震動產(chǎn)生的幅值不斷變化的壓力也通過靠近水平邊部碟簧固定板2方向的水平碟簧6產(chǎn)生往復(fù)振動削弱，豎向地震動產(chǎn)生的幅值不斷變化的拉力則通過靠近水平碟簧中部固定板的水平碟簧的往復(fù)振動削弱，這其中阻尼裝置7同樣可以消耗一定的地震動輸入能量，并減少支座振動位移。上述隔震和耗能裝置削弱豎向地震動向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。同時，上部空心半球連接的彎矩轉(zhuǎn)動裝置可以實現(xiàn)一定的轉(zhuǎn)動，從而更符合空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力特征。水平碟簧滑動軌道板的內(nèi)部滑動空間保證了碟簧的往復(fù)振動的位移在一定范圍內(nèi)，避免了被保護的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的位移。地震發(fā)生后，水平碟簧6自動復(fù)位到非地震狀態(tài)時的位置。
[0038]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述隔震臺座包括臺座上盤、臺座中盤和臺座下盤； 所述臺座下盤包括臺座底板，所述臺座底板四周上緣外端分別設(shè)有水平碟簧邊部固定板，所述臺座底板上內(nèi)端位于所述水平碟簧邊部固定板兩側(cè)分別固定有滑動軌道板，所述滑動軌道板上設(shè)有半空心滑動軌道，所述水平碟簧邊部固定板兩側(cè)的所述滑動軌道板半空心滑動軌道之間為水平碟簧端部滑動槽，所述水平碟簧端部滑動槽能夠在所述半空心滑動軌道內(nèi)滑動，所述臺座底板上位于所述水平碟簧滑動槽內(nèi)側(cè)設(shè)有水平碟簧中部固定板，所述水平碟簧邊部固定板與所述水平碟簧端部滑動槽之間以及所述水平碟簧端部滑動槽與所述水平碟簧中部固定板之間連接有水平碟簧； 所述臺座中盤包括四周的豎向轉(zhuǎn)換斜板，所述豎向轉(zhuǎn)換斜板上端為頂部空心鋼管，下端為底部滑動軸； 所述臺座上盤包括中空臺座頂板，所述中空臺座頂板四周下緣分別設(shè)有豎向板，所述豎向板上兩端分別設(shè)有轉(zhuǎn)動軸固定耳板，兩個所述轉(zhuǎn)動軸固定耳板之間設(shè)有內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸，四個所述豎向板內(nèi)部設(shè)有球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座，所述球鉸下部彎矩轉(zhuǎn)動裝置安裝底座與球鉸端部圓板下方的球鉸連接軸連接，所述球鉸端部圓板上方為球鉸連接耳板，所述中空臺座頂板中空處上部空心半球通過內(nèi)部的上部空心半球內(nèi)置軸樞設(shè)于所述球鉸連接耳板內(nèi)且所述上部空心半球頂面高出所述中空臺座頂板； 所述臺座中盤四個方向上的所述豎向轉(zhuǎn)換斜板底部滑動軸相對應(yīng)的內(nèi)傾斜樞設(shè)于所述臺座下盤四個方向上的所述水平碟簧端部滑動槽內(nèi)，所述臺座上盤四個方向上的所述內(nèi)部轉(zhuǎn)動軸相對應(yīng)的樞設(shè)于所述臺座中盤四個方向上的所述豎向轉(zhuǎn)換斜板頂部空心鋼管內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:每個方向上的所述水平碟簧邊部固定板與所述水平碟簧端部滑動槽之間以及每個方向上的所述水平碟簧端部滑動槽與所述水平碟簧中部固定板之間的水平碟簧分別為3個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述滑動軌道板的半空心滑動軌道內(nèi)設(shè)有阻尼器，所述阻尼器一端連接所述滑動軌道板半空心滑動軌道前端內(nèi)壁，另一端連接所述水平碟簧端部滑動槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述滑動軌道板的半空心滑動軌道內(nèi)設(shè)有阻尼器，所述阻尼器一端連接所述滑動軌道板半空心滑動軌道后端內(nèi)壁，另一端連接所述水平碟簧端部滑動槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述水平碟簧邊部固定板焊接于所述臺座底板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述滑動軌道板焊接于所述臺座底板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述水平碟簧中部固定板焊接于所述臺座底板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述豎向板焊接于所述中空臺座頂板四周。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動軸固定耳板焊接于所述豎向板兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導軌碟簧上部球鉸三向隔震臺座，其特征在于:每個所述水平碟簧邊部固定板與兩側(cè)的所述滑動軌道板及內(nèi)側(cè)的所述水平碟簧中部固定板構(gòu)成相接的四邊形。
【文檔編號】E04B1/98GK104294954SQ201410478526
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】聶桂波, 戴君武, 張辰嘯 申請人:中國地震局工程力學研究所